«Основы учения о биосфере» (6 часов)

Вид материала

Документы

Содержание Состав биосферы. Свойства живого вещества. Биогенная миграция атомов. Биомасса, её распределение на планете. Биомасса почвы Биомасса Мирового океана Роль растений, животных и микроорганизмов По роду питания и использования энергии различают следую­щие бактерии Биосфера и превращение энергии. Круговорот веществ в природе. 1. Эволюция биосферы. Роль организмов в эволюции биосферы. 3. Учение В.И.Вернадского о биосфере. 4. Охрана биосферы.

Подобный материал:

• Контрольная работа по теме «Основы учения о биосфере», 59.2kb.
• В. И. Вернадский заложил только основы учения о ноосфере, точнее лишь обозначил его, 316.08kb.
• Роль геохимических циклов в биосфере, 185.65kb.
• «формирование и развитие мотивации учения младших школьников» Слушатель, 760.62kb.
• Родился Владимир Вернадский 12 марта 1863 г в Петербурге в семье профессора-экономиста., 69.46kb.
• Урок № Тема: Учение о биосфере, 105.04kb.
• Аннотация программы дисциплины " Теоретические основы электротехники" Направление подготовки, 21.86kb.
• Билет №23. Виды мотивов учения, их возрастная динамика, факторы развития, 385.97kb.
• В биосфере, 3127.02kb.
• Рабочей программы дисциплины Учение о биосфере (наименование) по направлению подготовки, 17.42kb.

Раздел: «Основы учения о биосфере» (6 часов)

1. Биосфера – определение, границы, состав.
   

Круговорот веществ и превращение энергии.

1. Биосфера – определение, границы, состав.
   
2. Свойства живого вещества.
   
3. Биогенная миграция атомов.
   
4. Биомасса, её распределение на планете.
   
5. Роль растений, животных и микроорганизмов в круговороте веществ.
   
6. Биосфера и превращение энергии.
   
7. Круговорот веществ в природе.
   

1. Биосфера – определение, границы, состав.
   

Биосфера - оболочка, или сфера, населенная живыми организмами. Впервые это название было дано Ж. Б. Ламарком. Учение о биосфере создано академиком В. И. Вернадским (1863—1945), основоположником новой науки – биогеохимии, связывающей химию Земли с химией жизни и установившей роль живого вещества в преобразовании земной поверхности.



На планете Земля разли­чают несколько геосфер.

Литосфера – внешняя твердая оболочка земного шара. Она со­стоит из двух слоев: верхне­го – осадочных пород с гра­нитом и нижнего – базальта. Слои расположены неравно­мерно. Гранит местами выхо­дит на поверхность.

Все океаны, моря (совокуп­ность их называют Мировым океаном), а также озера, реки образуют гидро­сферу.

Над поверхностью литосферы и гидросферы вверх до 100км простирается атмосфера. Нижний слой атмосферы в среднем вы­сотой 15км называют тропосферой, которая включает взвешенные в воздухе водяные пары, перемещающиеся при неравномерном нагреве поверхности Земли. Над тропосферой различают стратосферу – слой высотой до 100км. У границы ее возникают северные сияния. В стратосфере на высоте 15–35км свободный кислород под влиянием солнечной радиации превращается в озон, который образует экран и отражает губительные для живых организмов космические излучения и частично ультрафиолетовые лучи Солнца.

Среди всех сфер Земли особое место занимает биосфера – геологическая оболочка, населенная живыми организмами. Она охватывает поверхность Земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы – тропосферу. В биосфере проявляется деятельность живого вещества: расте­ний, животных, микроорганизмов и человечества. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний – высокой температурой земных недр (свыше 100° С). Крайних пределов ее достигают только низшие организмы – бактерии. Споры бактерий и грибов залетают на высоту 20км, а анаэробных бактерий находят в земной коре на глубине свыше 3км, в водах месторождений нефти.



Геосферы Земли. Пределы жизни в биосфере.

Наибольшая концентрация живой массы в биосфере наблю­дается у поверхности суши и океана, у границ соприкосновения литосферы и атмосферы, гидросферы и атмосферы, гидросферы и литосферы. В этих местах наиболее благоприятные условия жизни – температура, влажность, содержание кислорода и хими­ческих элементов, нужных для питания организмов. К верхним слоям атмосферы, вглубь океана и недр литосферы концентра­ция жизни уменьшается. Накопление биомассы обусловливается жизнедеятельностью зеленых растений.

Состав биосферы.

Вещество биосферы	Характеристика
Живое вещество или биомасса.	Совокупность всех живых организмов, существующих или когда–либо существовавших. Является химически и геологически чрезвычайно активным, контролирует все основные химические превращения в биосфере.
Косное вещество.	Магматические горные породы, не связанные по своему происхождению с живыми организмами.
Биогенное вещество.	В его образовании принимают участие живые организмы (торф, уголь, сланцы). Оно наделено мощной потенциальной энергией, но биологически не активно.
Биокосное вещество.	В его образовании принимают участие живые организмы и косное вещество, но живые организмы играют ведущую роль.
Вещества, находящиеся в состоянии радиоактивного распада.
Вещества рассеянных атомов.	Создаются из земного вещества под влиянием космических излучений.
Вещества космического происхождения.

2. Свойства живого вещества.
   

   Функции	Характеристика
   Газовая.	Осуществляется зелеными растениями, которые в процессе фотосинтеза выделяют кислород, а также растениями и животными, которые при дыхании выделяют угле­кислый газ, многими бактериями, восстанавливающими азот, сероводород и др.
   Концентрационная.	Проявляется в «захвате» живым веществом химических элементов (водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, марганца, магния, алюминия, фосфора, кремния, калия, кальция, серы, железа) и накоплении отдельными видами йода, радия и др.
   Биохимическая функция.	Связана с питанием, дыханием и размножением; с разрушением и гниением отмерших организ­мов. Все эти функции проявляются в биогенной миграции атомов.
   Окислительно–восстановительная.	Проявляется в окислении веществ с помощью организмов в почвах и гидросфере с образованием солей, оксидов и других соединений, в восстановлении веществ (сероводород, серное железо и др.). В результате деятельности бактерий в земной коре образовались отложения известняков, бокситов, руды и др.
   Энергетическая.	Аккумуляция солнечной энергии зелёными растениями и перераспределение её между компонентами биосферы.
   Деструктивная.	Разрушение и гниение отмерших организмов, т.е. превращение живого вещества в косное.

3. Биогенная миграция атомов.
   

В биосфере совершается по­стоянный круговорот активных элементов, переходящих из орга­низма в организм, в неживую природу и снова в организм. Это биогенная миграция. Элементы, освобожденные микроорганизмами при гниении, поступая в почву и атмосферу, снова включаются в круговорот веществ биосферы, захватываются жи­выми организмами.

В круговороте веществ биосферы в состав живых организмов входят одни и те же элементы (углерод, азот, водород, кислород, сера). Из неживой природы они переходят в состав растений, из растений – в животных и человека. Атомы переходят из организма в организм и удерживаются в круге жизни сотни миллионов лет. В состав органических соединений входят определен­ные изотопы элементов. Из трех изотопов водорода ¹Н, ²Н, ³Н активным будет первый, вступающий в реакцию в 6 раз быстрее, чем второй. В природе существуют три изотопа кислорода: ¹⁶О, ¹⁷О, ¹⁸0. Кислород ¹⁶0, наиболее легкий, входит в состав воды и участвует в фотосинтезе. Известно, что в состав органических веществ входит ¹²С, тогда как в неорганических процессах участвует ¹³С.

Для биогенной миграции характерно накопление химических элементов в живых организмах, а также их освобождение в результате разложения мертвых организмов. В каждом биогео­ценозе можно наблюдать биологический круговорот элементов – аккумуляцию и минерализацию их. Образование живого ве­щества преобладает над минерализацией на поверхности суши и в верхних горизонтах моря при наличии зеленых растений. Рас­тительный покров земного шара извлекает углерод из углекис­лого газа атмосферы и гидросферы. Минерализация преобла­дает в почве и в глубинах моря. Расселение, передвижение организмов (бактерий, спор, семян, насекомых, птиц, рыб и др.) способствуют миграции атомов. Перенос химических элементов производится дальними миграциями птиц, рыб и насекомых.

Биогенная миграция вызывается тремя процессами жизни: обменом веществ в организмах, ростом и размножением их.

Различают два рода биогенной миграции атомов: первый производят микроорганизмы и второй – многоклеточные орга­низмы. Миграция атомов первого рода превышает миграцию второго. Человечество овладело миграцией атомов третьего рода, идущей под влиянием его деятельности.

4. Биомасса, её распределение на планете.
   

Биомасса Земли. На суше Земли, начиная от полюсов к экватору, биомасса постепенно увеличивается. Вместе с тем возрастает и количество видов растений. Тундра с лишайниками и мхами сменяется хвойными и широколиственными лесами, затем степями и субтропической раститель­ностью. Наибольшее сгущение и много­образие растений имеет место во влажных тропических лесах. Высота деревьев достигает 110–120м. Растения растут в несколько ярусов, эпифиты покрывают де­ревья. Количество и разнообразие видов животных зависят от растительной массы и тоже увеличиваются к экватору. В лесах животные расселены в различных ярусах. Наибольшая плотность жизни наблюдается в биогеоценозах, где виды связаны цепями питания. Цепи питания, переплетаясь, образуют сложную сеть передачи химических элементов и энергии от одного звена к другому. Между организмами идет жесточайшее состязание за обладание пространством, пищей, светом, кислородом. Большое влияние на биомассу суши оказывает человек. Под его воздействием сокращаются площади, производящие биомассу.

Биомасса почвы. Почва – среда, необходи­мая для жизни растений и биогеоценоз с разнообразными мельчайшими живыми организмами. Это рыхлый поверх­ностный слой земной коры, изменяемый атмосферой и организ­мами и постоянно пополняемый органическими остатками. Обра­зование живого органического вещества происходит на земной поверхности; разложение органических веществ, их минерализа­ция осуществляются главным образом в почве. Почва образова­лась под воздействием организмов и физико–химических факто­ров. Мощность почвы наряду с поверхностной биомассой и под влиянием ее увеличивается от полюсов к экватору. В северных широтах особое значение имеет перегной.



Распространение биомассы на поверхности суши.

Почва плотно заселена живыми организмами. Вода от дождей, тающих снегов обогащает ее кислородом и растворяет минеральные соли. Часть растворов удерживается в почве, часть выносится в реки и океан. Почва испаряет поднимающуюся по капиллярам грунтовую воду. Происходит движение растворов и выпадение солей в разных почвенных горизонтах.

В почве происходит и газообмен. Ночью при охлаждении и сжатии газов в неё проникает некоторое количество воздуха. Кислород воздуха поглощается животными и растениями и вхо­дит в состав химических соединений. Проникший в почву с воз­духом азот улавливается некоторыми бактериями. Днем при нагревании почвы выделяются газы: углекислый, сероводород, аммиак. Все процессы, происходящие в почве, входят в круго­ворот веществ биосферы.

Некоторые виды хозяйственной деятельности человека (хими­зация сельскохозяйственного производства, переработка нефте­продуктов и др.) вызывают массовую гибель почвенных орга­низмов, играющих важную роль в биосфере.

Биомасса Мирового океана. Гидросфера Земли, или Мировой океан, занимает более 2/3 поверхности планеты. Вода обладает высокой теплоемкостью, делает более равномерной температуру океанов и морей, смягчая крайние изменения темпе­ратуры зимой и летом. Океан замерзает только у полю­сов, но и подо льдом существуют живые организмы.

Вода – хороший растворитель. В состав воды океана входят минеральные соли, содержащие около 60 химических элемен­тов, в ней растворяются поступающие из воздуха кислород и углекислый газ. Водные животные также выделяют при дыхании углекислый газ, а водоросли в процессе фотосинтеза обога­щают воду кислородом.

Физические свойства и химический состав вод океана весьма постоянны и создают среду, благоприятную для жизни. Фото­синтез водорослей происходит главным образом в верхнем слое воды – до 100м. Поверхность океана в этой толще заполнена микроскопическими одноклеточными водорослями, образующими микропланктон.

В питании животных океана преимущественное значение име­ет планктон. Водорослями и простейшими питаются веслоногие рачки. Рачков поедают сельди и другие рыбы. Сельди идут в пищу хищным рыбам и чайкам. Исключительно планктоном питаются усатые киты. В океане, кроме планктона и свободноплавающих животных, много организмов, прикрепленных ко дну и ползающих по нему. Население дна носит название бентоса. В океане наблюдаются сгущения организмов: планктонное, прибрежное, донное. К живым сгущениям относятся и колонии кораллов, образующие рифы и острова. В океане, особенно на дне его, распространены бактерии, превращающие органические остатки в неорганические вещества. Отмершие организмы медленно оседают на дно океана. Многие из них покрыты кремневыми или известковыми оболочками, а также известковыми раковинами. На дне океана они образуют осадочные породы.

В настоящее время в ряде стран решается проблема добычи из океана пресной воды, металлов и более полного использова­ния его пищевых ресурсов с охраной наиболее ценных животных.

Гидросфера оказывает мощное влияние на всю биосферу. Су­точные и сезонные колебания нагревания поверхности суши и океана вызывают циркуляцию тепла и влаги в атмосфере и влияют на климат и круговороты веществ во всей биосфере.

Добыча нефти в морях, перевозка ее в танкерах и другие виды деятельности человека приводят к загрязнению Мирового океана и сокращению его биомассы.

5. Роль растений, животных и микроорганизмов
   

в круговороте веществ.

Распростра­ненность микроорганизмов в атмосфере, литосфере, гидросфере, быстрота их размножения и жизнедеятельность, влияющие на круговорот веществ, играют колоссальную роль в биосфере.

Споры некоторых бактерий сохраняют жизнеспособность при температуре – 253°С. Маленькие и легкие микроорганизмы и споры заносятся за пределы тропосферы. Распространение бактерий обусловлено быстротой их размножения. Микроорганизмы в силу своей способности к быстрому размножению обладают гро­мадной генетической изменчивостью и приспособляемостью.

По роду питания и использования энергии различают следую­щие бактерии:

1. хемосинтезирующие, использующие энергию хими­ческих соединений (железобактерии, серобактерии, азотобакте­рии и др.);
   
2. бактерии–сапрофиты, пищей которых служат органи­ческие вещества (молочнокислые, маслянокислые, уксуснокис­лые, гнилостные и др.);
   
3. бактерии–паразиты, питающиеся за счет живых организмов (болезнетворные – туберкулеза, чумы, хо­леры, тифа и др.).
   

Узкая «специализация» жизнедеятельности бактерий приводит к смене одних бактерий другими. Например, при молочнокислом брожении вначале в молоке в большом коли­честве присутствуют гнилостные и маслянокислые бактерии; за­тем по мере накопления молочной кислоты они погибают, не вы­держивая высокой кислотности, и на смену им приходят мо­лочнокислые бактерии. Но затем и они, окисляя сахар, погибают в созданной ими среде молочной кислоты. В почве гнилостные бактерии разлагают органические остатки, выделяя аммиак, ко­торый другие бактерии превращают в азотистую, а затем в азот­ную кислоту.

Наряду с накоплением в почве соединений азота нитрифици­рующими (аэробными) и другими бактериями в ней происходит и обратный процесс выделения азота в воздух денитрифици­рующими (анаэробными) бактериями.

Ежеминутно умирают миллионы организмов. Разложение при гниении мертвых тел растений и животных – величайший процесс в биосфере, вновь превращающий сложные органические соединения в минеральные. При гниении выделяется в атмосферу большое количество углекислого газа и водорода. Если зеленые растения являются производителями органического вещества, животные – его потребителями, то микроорганизмы в основном его разрушителями. Микроорганизмы принимают большое учас­тие в геохимических процессах и круговоротах веществ в биосфере а также и в выводе веществ из круговорота и откла­дывании залежей их в земной коре.

6. Биосфера и превращение энергии.
   

Живое вещество Земли не только зависит от условий жизни, но и само охватывает и перестраивает все химические процессы биосферы, в которой одновременно происходят поступление и потеря энергии. Энерге­тический баланс Земли слагается из различных источников. Главнейшие из них — солнечная и радиоактивная энергия. Тепло лучей Солнца, падающее на Землю, теперь значительно превосходит внутреннюю теплоту от радиоактивного распада.

Главнейшую роль в жизни на Земле играет непрерывно поступающий поток энергии Солнца. Падающая на Землю солнечная энергия аккумулируется зеле­ными растениями и поступает с ними в другие организмы.

Наряду с фотосинтезом в зеленых растениях на Земле происходит почти равное ему по масштабу окисление органических веществ в процессе дыхания, брожения и гниения с выделением теплоты, воды и углекислого газа. Частично энер­гия Солнца консервировалась в земной коре в остатках орга­низмов: каменном угле, нефти, сапропеле (иле) и торфе.

Энергия излучения Солнца возбуждает на Земле грандиозные по своим масштабам климатические, геологические и биологи­ческие процессы. Под влиянием биосферы она преобразуется в различные формы энергии, вызывающие огромные по размерам и скорости превращения, миграции и круговороты веществ, увеличение и распространение биомассы. В биосфере в течение более 2 млрд. лет идут изменения. Границы биосферы расширяются, проникая в новые, ранее безжизненные области планеты. Биосфера охватывает весь земной шар. В нее входят все различные экосистемы (биогеоценозы).

Биосфера – грандиозная система всего живого вещества и круговоротов химических элементов на Земле, но система откры­тая, так как в нее извне постоянно вливается поток солнечной энергии.

7. Круговорот веществ в природе.
   

Основной биологический круговорот веществ, создавший биосферу и определяющий ее устойчивость и целостность, связан с жизнедеятельностью всей биомассы пла­неты в целом.

Зеленые растения, поглощая световую энергию Солнца, соз­дают из неорганических веществ органические вещества – пер­вичную продукцию для животных, грибов, бактерий всей пла­неты. Животные превращают первичную растительную продук­цию во вторичную – животную. Бактерии и грибы разрушают первичную растительную и вторичную животную продукцию до минеральных веществ.

Основу биологического круговорота, обеспечивающего жизнь на Земле, составляют энергия Солнца и хлорофилл зеленых растений. Все остальные круговороты связаны с биологическим и способствуют ему

Во всяком биогеоценозе взаимоотношения между популя­циями разных видов очень сложны и противоречивы. Животные и растения связаны цепями питания друг с другом и постоянным обменом веществ с окружающей неживой природой (свет, вода, тепло, воздух, химические элементы). Тем самым они включают­ся в круговороты веществ, происходящие в каждом биогеоценозе и во всей биосфере.

В биосфере все время совершаются круговороты воды и всех элементов, входящих в состав живых организмов. Процесс этот длится десятки миллионов лет.

Особое место занимает функция человеческой деятельности и созданный ею круговорот выделяемых и поглощаемых про­мышленностью химических элементов.

45. Круговорот азота в природе.
    

Фронтальный опрос:

1. Что такое биосфера?

2. Чем определяются границы биосферы?

3. Охарактеризуйте состав биосферы.

4. Каковы основные свойства живого вещества.

5. Охарактеризуйте биомассу суши.

6. Что составляет биомассу почвы?

7. Как распределена биомасса в Мировом океане?

8. Какое влияние ока­зывает деятельность человечества на биомассу Земли?

9. Как происходит биогенная миграция атомов в биосфере?

10. Расскажите о поступлении энергии в биосферу.

11. Какое значение имеет круговорот веществ для существования биосферы?

12. Какую роль в круговороте веществ и использовании энергии солнеч­ного излучения играют растения, животные, микроорганизмы?



Сохраненное в заповедниках многообразие хищников (птицы, звери, ластоногие) и травоядных животных.

II. Эволюция биосферы. Охрана биосферы.


1. Эволюция биосферы. Роль организмов в эволюции биосферы.

2. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

3. Охрана биосферы.


1. Эволюция биосферы. Роль организмов в эволюции биосферы.

Эволюция биосферы – результат длительной эволюции всего органического мира и неживой природы. Весь процесс эволюции биосферы можно подразделить на основные этапы:

1. Образование первичной биосферы с биотическим круговоротом. Живые организмы с момента своего возникновения в про­цессе жизнедеятельности постоянно изменяли окружающую среду. В результате жизнедеятельности хемосинтезирующих бакте­рий более 3 млрд. лет назад началось отложение некоторых марганцевых и железных руд, фосфоритов, серы. Первые микро­организмы – пурпурные и зеленые бактерии, а затем сине–зеленые водоросли стали усваивать углекислый газ и выделять моле­кулярный кислород, из которого над Землей образовался озоно­вый экран. Образование озонового экрана создало защиту от ультрафиолетовых излучений Солнца, губительных для живого вещества, и позволило жизни выйти из воды и распространиться на суше.

В течение длительного времени зелёное живое вещество по­глотило из атмосферы громадное количество углекислого газа и одновременно обогатило ее кислородом. В водной среде только при наличии бактерий и водорослей мог появиться зоопланктон. Известковые скелеты беспозвоночных – корне­ножек, кораллов, моллюсков – образовали осадочные породы (мел, известняк). Отмирание сине–зеленых и красных водорослей способствовало отложению кальция. Некоторые виды водорослей и губок обусловили накопление кремнезема. Каменный уголь образовался из растительных остатков, нефть – из планктона древних морей и других водоемов.

Колоссальная размножаемость организмов увеличивала био­массу, которая распространялась по Земле, образуя биосферу. На Земле в разных средах в про­цессе эволюции образовывались самые различные биогеоценозы, находящиеся в постоянном взаимодействии друг с другом. Организмам для существования были необходимы определенные условия внешней среды, которую они в процессе обмена веществ постоянно изменяли. При этом увеличивалась биогенная мигра­ция химических элементов биосферы. В процессе эволюции живые организмы обособлялись от непосредственной зависимости от среды. Первые организмы (бактерии, водоросли) были, как бы погружены в питательную среду.

2. Появление и развитие многоклеточных организмов. Постепенно появились многоклеточные организмы, менее зависимые от изменения внешней среды и имеющие свою внутрен­нюю среду. Эти многоклеточные организмы обладают системами органов, регулирующими жизненные процессы: питание и пище­варение, газообмен и циркуляцию питательных веществ. Через нервную систему осуществляется связь организма с внешней средой. Именно развитие нервной системы, мозга животных способствовало их ориентации, передвижению в пространстве и воз­никновению сложных форм поведения. По мере эволюции возрас­тала скорость передачи (миграции) вещества и энергии в живой природе в образовавшихся биогеоценозах.

Эти этапы происходили под действием биологических механизмов эволюции – период биогенеза, т.е. возникновение и развитие жизни как таковой. В процессе эволюции биосферы на этапах биогенеза происходили следующие изменения: рост биомассы в связи с увеличением количества организмов; усложнение строения растений и животных и расширение среды их обитания; усиление биогенной миграции атомов; усиление изменений в биосфере за счёт жизнедеятельности организмов.

3. Развитие биосферы в условиях существования человеческого общества. Это период ноогенеза (развитие под действием человеческого сознания и труда). Бурное развитие промышленности, науки и техники за геологически малый отрезок времени способствовало значительному ускорению биогенной миграции элементов в биосфере. Человек создал десятки тысяч новых сор­тов растений и пород животных, своей деятельностью он прямо или косвенно ускоряет эволюцию видов в природе, изменяет органический мир и природную среду.


Человечество не всегда разумно использовало находящиеся в его распоряжении виды энергии. Оно вело опустошительные войны, неправильно и порой преступно относилось к природе. Не зная многих закономернос­тей природы, нарушая их, человек часто не представляет губи­тельных последствий своей «победы» над природой. Многие государства древнего мира потеряли свое могущество, а иные (Хорезм, некоторые государства Северной Африки) совсем исчезли в результате хищнического отношения к почве. Истощение почв превращает страну в пустыню. Истребление лесов вызывает иссушение, распыление и эрозию почв. Лес задерживает ветры и испарением воды смягчает климат. Вместе с тем лес замедляет таяние снега, и талая вода постепенно увлажняет поля, восполняет грунтовые воды. Вследствие этого в реках сохраняется постоян­ный уровень воды и весной не бывает наводнений. Особенно нужны леса в горах. Переплетенные корни деревьев предохраняют почву от размыва, задерживают потоки, препятствуют образованию оврагов. Устройство водоемов повышает уровень грунтовых вод и вызывает гибель окружающих лесов. Осушение верховых болот ведет к обмелению рек и засыханию лесов.

С давних времен в России леса имели большое оборонное значение. И в Великую Отечественную войну они служили при­крытием партизанам.

Деятельность человека приводит к сокращению запасов чистой воды. Промышленные предприятия, используя воду, иногда спус­кают в реки и озера отходы, ядовитые и вредные для растений, животных и человека. По этой причине во многих водоемах не всегда могут жить рыбы и растения. При устройстве плотин на реках часто не учитывают того, что уже миллионы лет против течения рек к их истокам идут косяки ценных видов рыб на нерест. В результате прекращается воспроизводство рыбы.

Заводы, фабрики, автомобили, самолеты задымляют атмосфе­ру, поглощают большое количество кислорода и выделяют вредные газы. При использовании атомной энергии в биосферу попадают радиоактивные излучения.

Урбанизация и добыча полезных ископаемых сокращают пло­щадь лугов и лесов, восстанавливающих соотношение кислорода и углекислого газа в воздухе.

Отходы производств вводят в миграцию вредные соединения, отравляя воздух, воду, почву. Загрязненные воды рек, впадая в море, отравляют его животный и раститель­ный мир. Тонкая пленка нефти от транспорта, покрывающая поверхность океана, вызывает гибель планктона, и тем нарушает­ся газообмен с атмосферой, в нее поступает меньше кислорода.

Испытание атомных бомб и безответственное отношение к от­ходам производств, основанных на использовании атомной энер­гии, приводят к повышенной радиоактивности воздуха, вод и почв. Радиоактивность передается по цепям питания, как в океане, так и на суше. Радиоактивность в первую очередь поражает планк­тон и животных обитателей дна, от планктона по пищевым цепям передается ряду рыб. Рыбоядные птицы переносят радиоактив­ные вещества на сушу. При гниении отбросов они передаются бактериям. Накопление радиоактивных веществ в костном мозге приводит к белокровию, раковым заболеваниям.

По цепям питания происходит и отравление человека ядо­химикатами, употребляемыми в борьбе с насекомыми–вредителя­ми и грибковыми заболеваниями растений. Они отравляют полез­ных насекомых и в первую очередь птиц. Попадая после дождей в реки, ядохимикаты губят рыб и поедающих их птиц. Яды, попадая на ягоды, овощи, с травой в мясо и молоко рогатого скота, накап­ливаются в организме человека, вызывая заболевания.

3. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

Ноосфера – биосфера, преобразованная трудом человека и изменённая его научной мыслью. Биосфера должна закономерно перейти в ноосферу, поскольку, познавая законы природы и развивая технику, человечество должно придать ей черты. Новой более высокой организованности. Осознав огромную ценность жизни, катастрофические последствия её преобразования, человек должен проникнуться экологическим мышлением и перейти к равноправному сотрудничеству с природой.

4. Охрана биосферы.

В настоящее время во всем мире возникла крайняя необходимость наладить разумное развитие производст­ва, потребление энергии и использование природных богатств, не нарушая закономерностей, существующих в биосфере. Нужна охрана чистоты воздуха, воды, почвы, живой природы на основе биологических знаний. Санитарная охрана биосферы стала важ­нейшей проблемой всего человечества.

Восстановление и расширение зеленых пространств, обогащающих кислородом воздух, охрана животных и способствованиеь их размножению. На промышленных предприятиях необходимо устанавливать очистные установки для сбрасываемых вод, дымоуловители, наладить использование от­бросов. Каждое производство должно создать замкнутую систему (в частности, циркуляции воды) с использованием всех отходов, чтобы вредные вещества не вводились в биологический круговорот.

Учреждения обязаны при планировании строительства прове­дении мелиоративных мероприятий, добычи ископаемых лесоза­готовках учитывать баланс природных ресурсов и возможные по­следствия нарушения равновесия природных явлений. Последствия нарушений природных явлений переходят грани­цы отдельных государств и требуют международных усилий атмосферы и гидро­сферы. Необходимо сохранить видовое разнообразие органического мира, в противном случае существенно нарушатся процессы само­регуляции в экосистемах, значительно снизится возможность даль­нейшей нейтрализации вредных влияний человеческой деятельно­сти.



В современных условиях большую остроту приобретает про­блема охраны природы и рационального использования ее ресур­сов. Организованы заповедники и заказники, в которых сохраняются естественные биогеоценозы, размножаются редкие виды животных и растений, в том числе занесенные в «Красные книги». Особенно важное значение имеют биосферные заповедники, в которых полностью сохраняются естественные природ­ные условия.

При посадке полезащитных полос необходимо создавать биогеоценоз, подсаживать кустарни­ки для гнездовья и кормления птиц, без которых деревья уничтожа­лись вредителями. Борьба с вредителями биологическим методом (с помощью насекомых, птиц, микроорганизмов, паразитов) более целесообразна и безвредна, чем применение химических средств, загрязняющих среду.

Особое значение в устойчивости биопродукции имеет создание агроценозов – возделывание многообразных культур с плодосеменным севооборотом, использование органических удобрений, сочетание полеводства, луговодства, лесных массивов или полос. Такая система обеспечивает сохранение плодородия почв.

Главным является воспроизводство природных ресурсов и не только в сельском хозяйстве, но и диких животных в лесах и степях, в реках и океанах. Для разведения рыб строятся заводы.

Истребление хищных птиц приводит к размножению змей, которые уничтожают лягушек, поедающих саранчу. Саранча, размножаясь, уничтожает посевы. Волки ловят слабых и больных особей, предотвращая этим эпидемические заболевания оленей и других животных. Совы, лисицы, волки, выдры и другие хищни­ки выполняют своего рода санитарную службу в природе.

Началось культивирование водорослей и животных на мор­ских плантациях. Особенно перспективным оказалось культиви­рование некоторых морских двустворчатых моллюсков, мясо кото­рых обладает высокими вкусовыми качествами и богато белком.

Большое значение имеют исследования глубин океана и воз­можностей жизни человека под водой. Пребывание человека на дне моря дает возможность культивировать водо­росли, животных, добывать полезные ископаемые.

Управление наследственностью позволит получить породы высокопродуктивных животных и сорта высокоурожайных расте­ний. Интродукция, акклиматизация и селекция все более и более мобилизуют растительные и животные ресурсы всего мира.

Много проблем касается гигиены жизни человека и медицины. В связи с открытиями последних лет в области генетики получила особенное развитие селекция микроорганизмов, генная инжене­рия, необходимые для организации промышленного производства антибиотиков, витаминов, стимуляторов роста, питательных про­дуктов. Изучение строения, обмена веществ и наследственных основ клетки помогает решать вопросы предотвращения многих заболеваний. Человек при полноценном питании, нормальных условиях жизни и труда приобретает здоровье и долголетие.

Биология оказывает влияние на технику: возникла наука бионика, которая на основе изучения живых организмов помо­гает создавать экономичные и бесшумные механизмы, не раздра­жающие нервную систему человека.

Изучение биологии, в частности биосферы, должно помочь каждому человеку понять значение сохранения окружающей природы и принять участие в воспроизводстве ее.

Человек, управляющий мощной техникой и энергией, вызывает громадные изменения в биосфере и расширяет ее пределы. Биологические знания позволяют совершать это разумно, не в ущерб дальнейшей жизни на Земле.


Фронтальный опрос:

1. Какое влияние на образование биосферы оказали возникновение жизни и эволюция органического мира?

2. Как отразилась деятельность человечества на биосфере?

3. Какое влияние оказала деятельность человечества на растительный и животный мир, на почву, реки, озера, атмосферу?

4. К каким последствиям приводит истребление лесов?

5. Что такое ноосфера?

6. Приведите примеры геологических изменений, производимых человеком на Земле.

7. Каковы перспективы охраны и воспроизводства природы?

8. На каких закономерностях экологии основыва­ется охрана природы?

9. Какое значение имеют биологические знания в жизни человека и будущего человеческого общества?


III. Итоговое занятие по разделу:

«Биосфера. Охрана биосферы».

1. Биосфера – определение, границы, состав.
   
2. Свойства живого вещества.
   
3. Биогенная миграция атомов.
   
4. Биомасса, её распределение на планете.
   
5. Роль растений, животных и микроорганизмов в круговороте веществ.
   
6. Биосфера и превращение энергии.
   
7. Круговорот веществ в природе.
   

8. Эволюция биосферы. Роль организмов в эволюции биосферы.

9. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

10. Охрана биосферы.


Контрольная работа


I вариант

1. Свойства живого вещества.

2. Биогенная миграция атомов.

3. Биомасса суши.

4. Период биогенеза.

5. Роль растений, животных и микроорганизмов в круговороте веществ.

6. Охрана биосферы.


II вариант

1. Состав биосферы.
   
2. Круговорот веществ в природе.
   
3. Биомасса Мирового океана.
   
4. Период ноогенеза.
   
5. Биосфера и превращение энергии.
   
6. Учение В.И.Вернадского о биосфере.